스마트 에너지 프로바이더로서의 구심점 실현

이번 NET는 각 부문에 걸쳐 국가 경쟁력 향상에 이바지할 가능성이 높은 기술 17개를 선정하는 신기술 인증제도이다. 총 세 차례 심사를 거쳐 선정을 진행하며, 신청건수는 총 85개로 인증이 통과한 비율은 20%에 불과할 정도로 경쟁이 치열했다. 이번 NET에 태양광발전 부문이 선정된 것은 향후 태양광을 비롯한 에너지신산업 육성을 추진하려는 정부의 적극적인 의지와 미래 첨단 신기술로 평가되는 태양광발전 시장이 가지는 입지를 짐작케 한다.

이번에 인증받은 알티에스에너지의 ‘개별 모듈 전력편차 검출 기반 마이크로 컨버터를 적용한 태양광발전 효율 향상 기술’은 그림자?눈?조류 배설물 등에 의한 오염 및 설치 기울기 차이 등에서 발생하는 효율저하 문제를 해결할 수 있는 기술이다. 또한, 접근이 어려운 수상?산간지역 발전 시스템을 무선통신기술을 이용해 실시간 원격?관리가 가능토록 함으로써 유지보수 비용 절감 및 빠른 고장에도 신속히 대응 가능하다는 장점을 가진다. 알티에스에너지 조경호 대표는 “마이크로 컨버터는 기존의 태양광발전 시스템이 가졌던 문제점을 해결함으로써 발전량을 극대화할 수 있다”고 설명했다. 업계에서는 알티에스에너지가 이번 신기술 인증을 통해 MLPE(Module Level Power Electronics) 전문 기업으로서의 새로운 입지를 다졌다고 평가하고 있다.

효율적인 관리 가능한 MLPE

MLPE는 태양광발전 시스템을 모듈 단위로 분석해 효율적으로 관리와 제어하자는 발상에서 개발된 시스템으로 크게 마이크로 인버터와 마이크로 컨버터로 나뉜다. 기존의 태양광발전 시스템은 중앙 집중식 인버터 시스템을 채용해 왔다. 즉, 개별 태양광 모듈을 서로 연결해 출력한 직류전기를 하나의 인버터에 집중해 교류로 변환시키는 것이다. 하지만 최근에는 개별 모듈에 각각의 인버터를 설치해 모듈 단위로 직류를 교류로 변환이 가능한 마이크로 인버터와 마이크로 컨버터가 각광을 받고 있다. 이 중, 알티에스에너지가 이번에 기술력을 인정받은 제품은 마이크로 컨버터인 SolarForte이다. 특히, SolarForte는 그동안 태양광 발전소가 안고 있던 효율 저하는 물론, 유지보수의 어려움, 안전사고에 대한 문제에 신속하게 대처할 수 있을 뿐 아니라, 설치와 조정이 간편하다는 점을 크게 인정받아 산업부로부터 향후 국내 태양광발전기술의 새로운 지표가 될 것으로 평가받았다. 조 대표는 SolarForte의 장점으로 발전량 극대화, 유지보수의 모니터링, 그리고 안전기능 등 세 가지를 꼽았다.

발전 효율 높이는 세 가지 키워드

현재 태양광발전 시스템을 관리할 때 가장 고려해야 할 점은 바로 환경적인 조건이다. 가령, 그림자로 인한 발전 효율의 저하는 물론, 새 등과 같은 동물이 파손할 가능성이 있기 때문이다. 전봇대를 비롯해 주위 시설 또한 모듈에 어떤 영향을 줄지 알 수 없다. 조 대표는 “이러한 환경적 영향으로 인해 나타나는 발전량 저하는 일부가 아닌 전체적인 시스템에 걸쳐 나타난다는 점에서 심각하다 할 수 있다”며, “가령, 태양광발전 시스템 일부에 그림자가 드리워진다고 하더라도 발전량 전체가 저하를 일으킨다”고 전했다.

하지만 유감스럽게도 이러한 환경적 요소를 수시로 검사하는 것에는 상당한 어려움이 따른다. 실제로 현재 태양광발전 사업자들이 가장 곤란해 하고 있는 문제점이 바로 이 유지보수이다. 1MW급 태양광발전 시스템에는 약 4,000여장에 달하는 모듈이 설치된다. 면적으로만 보면 축구장과 맞먹는 넓이라 할 수 있다. 당연히 이를 일일이 검사하는 건 여간 힘든 일이 아니다. 무엇보다 가장 큰 문제는 지진 및 화재 등과 같이 예기치 못한 상황에 신속히 대처할 수 없다는 것이다.

조 대표는 “그동안에는 발전율이 떨어지면 단순히 어제보다 햇빛이 적어서라고 막연히 짐작했었다”며, “하지만 이를 좀 더 자세히 살펴보면 여기에는 앞서 언급한 그림자, 동물에 의한 파손, 자연재해 등 수많은 발전율 하락 요인들이 산재해 있다는 것을 알 수 있다”고 전했다. 하지만 그동안에는 이러한 다양한 요인들을 일일이 모니터링하고 제어할 수 있는 솔루션이 존재하지 않았다고 한다. 결국, 이러한 제어 솔루션의 부재는 유지보수 비용의 추가를 가져온다. 그렇다고 이를 방치할 수도 없는 노릇이다. 방치하면 방치할수록 발전 효율이 저하돼 다운타임의 장기화를 가져오기 때문이다. 차라리 발전 시스템의 문제를 조기에 발견하면 다행이다. 모니터링이 용이하지 않다는 것은 문제점을 발견할 수 있는 가능성이 최소한으로 떨어진다는 것을 의미하기 때문이다.

일례로 과거에는 발전 사업자들이 접속반의 수명이 다했다는 것도 알아채지 못 하는 일이 비일비재했다. 이에 반해 SolarForte는 스마트폰이나 태블릿 PC와의 연계를 통해 발전 시스템의 상태를 언제 어디서든 모니터링을 할 수 있도록 해준다. SolarForte의 모니터링 솔루션을 통해 사업자는 발전소의 상태를 한 눈에 살펴볼 수 있으며, 심각한 사고가 발생할 시에도 관련 문자를 받을 수 있어 신속하게 대처할 수 있다. 하지만 조 대표는 SolarForte의 기능을 단순히 발전소의 모니터링에 국한됐다고 판단하면 곤란하다고 전했다. 특히, 원격 제어 기능은 화재와 같은 사고에 직면했을 때 자칫 2차로 이어질 수 있는 가능성을 제로화한다는 점에서 의의가 있다.

알티에스에너지에 따르면, 2016년부터 미국 태양광 시장은  사고 발생시 신속히 발전 전원을 중지시킬 수 있는 시스템 설치를 의무화할 계획이라고 한다. 이에 반해 지금의 국내시장에는 여전히 사업자를 비롯한 관련 인원이 일일이 발전 전원을 정지해야 하는 번거로움이 남아 있다. 이러한 수동적인 시스템은 긴급한 상황에 신속히 대처할 수 없다는 단점이 있다. 조 대표는 “SolarForte의 세 가지 키워드는 태양광발전 시스템에 경제성, 편의성, 그리고 장기적인 수명성 등을 가져다 줄 것”이라고 말했다.

차별화로 글로벌 경쟁력 구축

알티에스에너지의 독자적인 마이크로 컨버터 시스템 개발에 대한 발상은 창립 초기부터 있었다고 한다. 현재 전 세계 마이크로 컨버터 시장을 선도하고 있는 기업은 이스라엘의 솔라에지와 미국의 타이거에너지 등이다. 마이크로 컨버터 시장을 선점하고 있다는 점에서 이들은 알티에스에너지가 극복해야 할 경쟁사들이다. 조 대표는 치열한 경쟁에서 승리하기 위한 해답을 ‘제품의 차별화’에서 찾았다. 그가 말하는 차별화는 기술 및 성능의 우월성, 경제성, 독자적인 구조 등이다. 이번 NET 인증을 받은 마이크로 컨버터 제품은 이러한 세 가지 차별성을 모두 갖춘 제품이라 할 수 있다. 이러한 마이크로 컨버터 제품의 차별성을 구현하기 위해 알티에스에너지는 2012년부터 개발을 시작해 올해 말 양산을 앞두고 있다.

하지만 알티에스에너지는 제품의 차별성에도 반드시 선결돼야 하는 전제조건이 있다고 말한다. 조 대표는 “무조건 남과 다르다고 해서 좋은 것은 아니다”며, “알티에스에너지가 추구하는 것은 경제성과 성능의 우수성을 실현할 수 있는 차별성”이라고 전했다. 이에 SolarForte는 무선 통신 시스템을 활용한 원격조치 시스템과 추가비용의 최소화를 통해 기존 제품과 차별화를 구현했다. 특히, 모듈간의 통신을 실현한 점은 그동안 고정비용으로 여겨졌던 게이트 웨이의 설치비용을 최소화했다는 평가를 받고 있다. 실제로 일반 태양광 모듈에 설치되는 게이트웨이는 40~50개지만, 알티에스에너지의 SolarForte가 장비된 발전소는 2개만 있으면 충분하다. 조 대표는 “솔라에지와 타이거에너지 등의 솔루션이 지금까지 마이크로 컨버터 기술을 선도해 온 1세대 기술이라면, 현재 알티에스에너지가 구현해 낸 솔루션은 미래 태양광발전 시장을 이끌어 갈 차세대 기술이라 할 수 있다”고 말했다.

원천기술 보유 통해 PV 2.0 시대 주도할 것

현재 알티에스에너지는 향후 태양광 시장에서 통신 기술?전기 회로?반도체 등을 융합하는 스마트그리드 관련 기술이 두각을 드러낼 것으로 보고 있다. 실제로 그동안에는 모듈과 셀 등과 같은 소재에만 집중했던 태양광 시장이 점차 IoT 및 ESS 등 연계 기술과 융합돼 새로운 시스템 시장을 창출하는 움직임을 보이고 있다. 알티에스에너지는 시장의 흐름에 순응하되 이에 휩쓸려 수동적인 자세를 보여선 안된다고 말한다. 국내 태양광 시장이 글로벌 경쟁력을 갖추기 위해선 자생력 있는 기술이 있어야 한다는 것. 조경호 대표는 “우리는 스마트 에너지 솔루션 프로바이더를 목표로 하고 있다”며, “앞으로 이러한 미래 핵심 원천기술을 솔루션 패키지화로 공급해 국내 태양광 시장의 성장에 이바지할 것”이라고 전했다.